北京市某国际酒店地下一层暖通空调系统毕业设计

'摘要摘要本设计为北京市某国际酒店地下一层暖通空调系统，旨在为室内工作、休息、娱乐等人员提供舒适健康的室内环境。本设计结合北京地区自然条件与建筑物结构的实际情况，依据目前的中国标准和规范对该建筑进行暖通空调系统设计，使室内温湿度控制在设计状态，主要体现设计的合理性、适用性、经济型。该设计的基本内容是建筑概况简介，空调负荷计算，风量确定（包括新风量、送风量、回风量及排风量等），考虑冷热源形式、输配系统形式、末端形式、机房布置等方面的空调方案的选择，包括冷热源设备、空气处理装置、水泵、风机以及水系统和风系统等的设备选型和系统设计，系统的保温、消声及减振措施，典型房间的气流组织设计方案，风系统、水系统的水力计算以及自动控制系统的考虑。关键字：全空气系统风机盘管+独立新风地下车库通风第1页第1页 1.工程概况、设计任务、设计参数61.1工程概况61.2设计任务61.3主要设计参数61.3.1建筑热工参数61.3.2室外气象参数71.3.3室内设计参数81.3.4供回水温度82.负荷计算92.1外墙和屋面传热形成的逐时冷负荷92.2外窗温差传热形成的逐时冷负荷102.3外窗太阳辐射所形成的逐时冷负荷102.4内维护结构形成的传热冷负荷112.5人体散热形成的冷负荷和湿负荷122.6灯光冷负荷132.7设备冷负荷142.8地面传热形成的冷负荷142.9冬季热负荷计算及校核152.10房间编号及样板房间负荷汇总153空调系统方案的确定163.1方案比较及确定183.2系统划分193.3送风量和新风量的确定193.3.1送风量的确定193.3.2 送风量的计算203.3.3新风量的确定233.3.4新风量的计算233.4回风量、排风量的确定243.5空调机组负荷、冷水机组供冷负荷及市政供热负荷计算253.6气流组织计算263.6.1气流组织的意义263.6.2送风形式的选择273.6.3回风形式的选择28第5页第5页 3.6.4办公室侧送百叶气流组织计算283.6.5散流器顶送气流组织计算304.风管水管布置及水力计算334.1风管的布置334.2风管的水力计算334.3水系统的布置364.4水管的水力计算384.4.1冷冻水系统的水力计算384.4.2冷却水系统水力计算424.4.3冷凝水管的设计435.空调设备的选择455.1风机盘管的选择455.2新风机组的选择465.3空调机组的选择465.4冷水机组的选择465.5水泵的选择475.5.1冷冻水泵的选择475.5.2冷却水泵的选择485.5.3水泵配管布置495.5.4补水泵的选择495.6冷却塔的选择505.7软水器的选择505.8软化水箱的选择515.9定压罐的选择515.10换热器的选择525.11分集水器的选择536.空调系统的保温、消声、减震546.1空调系统保温保冷的目的546.1.1冷冻水管的保温设计556.2管道的消声、减振的措施566.2.1.空调统噪声源566.2.2空调系统的消声设计566.2.3空调系统的减振57第5页第5页 附表致谢59参考文献6162第5页第5页 第5页第5页 1.工程概况、设计任务、设计参数1.1工程概况本设计为多层酒店建筑，位于北京地区，设计使用年限50年，主体采用钢筋混凝土框架结构，建筑桩基采用预应力管桩。建筑用地面积45936平方米，基底面积6779平方米，总建筑面积31105平方米（地上21008平方米、地下一层10097平方米），建筑高度18.4米，体形系数0.4。建筑周围有一定绿地和水体，绿地率57.2%。建筑内部划分成15个防火分区，地下8个，地上7个（详见附件防火分区平面图）。酒店共有客房162套，有地下车库一个（机动车位80个），还包括室内游泳池、商店、餐厅、多功能厅、会议室、中庭等功能区，具体见建筑施工图纸。本空调属于舒适性空调。第70页第70页 1.2设计任务北京市某国际酒店地下一层暖通空调系统设计，主要包括办公室、食堂棋牌室等房间的空调系统以及地下车库、卫生间的排风系统。1.3主要设计参数1.3.1.3.1建筑热工参数1建筑热工参数本建筑的热工系数由提供的建筑资料给出，个别未给出的参数（如外墙）依据《公共建筑节能设计标准》（GB50019-2003)自主确定。设计所用的热工参数见表1.1。表1.1建筑热工参数表建筑结构名称传热系数K(W/(m2·K))地面0.69地下室外墙A(外墙有窗）0.65地下室外墙B（与空气不通）0.67屋面0.47屋面透明天窗2.50楼板0.80外墙0.79内墙0.80门2.91玻璃幕墙(双层反射中空玻璃)2.00窗（双层反射中空玻璃）1.60第70页第70页 1.3.2室外气象参数表1..2室外气象参数表城市名称纬度经度大气压力(kPa)室外计算干球温度(℃)南京度分度分冬季夏季冬季空调夏季空调39.8116.47102.0499.86-12.0033.20夏季空调室外计算夏季空调室外计算室外相对湿度(%)室外平均风速(m/s)湿球温度(℃)日平均温度(℃)冬季空调冬季夏季26.428.6452.81.91.3.3室内设计参数表1.3室内设计参数表房间类型夏季冬季温度(℃)相对湿度(%)气流平均速度(m/s)温度(℃)相对湿度(%)气流平均速度(m/s)办公室2560≤0.32050≤0.2走廊2760≤0.31850≤0.2客房2560≤0.32050≤0.2保安宿舍2560≤0.32050≤0.2变电所2560≤0.32050≤0.2棋牌室2560≤0.32050≤0.2值班室2560≤0.32050≤0.2服务间2560≤0.32050≤0.2沐浴+更衣2560≤0.32050≤0.2休息区2560≤0.32050≤0.2员工餐厅2560≤0.32050≤0.2员工培训教室2560≤0.32050≤0.2员工活动室2560≤0.32050≤0.2第70页第70页 1.3.4供1.3.4供回水温度回水温度夏季：冷水供水温度7℃，回水温度12℃；冬季：热水供水温度60℃，回水温度50℃。2.负荷计算2.1外墙和屋面传热形成的逐时冷负荷外墙或屋面传热形成的逐时冷负荷LQ0(W)，按下式进行计算：LQ0=KF(t´lo-tn)t´lo=（tlo+td）CαCβ(2.1.1)式中F—传热面积，m2；K—传热系数；第70页第70页 2.负荷计算2.1外墙和屋面传热形成的逐时冷负荷外墙或屋面传热形成的逐时冷负荷LQ0(W)，按下式进行计算：LQ0=KF(t´lo-tn)t´lo=（tlo+td）CαCβ(2.1)式中F—传热面积，m2；K—传热系数；t´lo—夏季空调综合冷负荷计算逐时值℃tlo—冷负荷计算逐时温度值，℃，按2003全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力(以下简称技术措施)（P72）表3.2.8-3,3.2.8-4选用；td—维护结构的地点修正值，按技术措施（P79）表3.2.8-5,3.2.8-6选用；Cα—外表面放热系数修正值，按技术措施（P83）表3.2.8-8选用,南京夏季室外平均风速1.9m/s；Cβ—围护结构外表面日射吸收系数修正值，按技术措施（P83）表3.2.8-9选用；本设计按浅色取，外墙为0.94，屋面为0.88。2.2外窗温差传热形成的逐时冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷LQ按下式计算：第70页第70页   LQ=KFC1C2（tlc+td2-tn）(2.1.2)式中 tlc—外窗逐时冷负荷计算温度，℃，按技术措施（P84）表3.2.9-4选用；K—传热系数，按技术措施（P83）表3.2.9-1选用；C1—窗框修正系数，按技术措施（P83）表3.2.9-2选用；按金属窗框，60%玻璃，双层窗选取，值为1.2。C2—内遮阳修正系数，按技术措施（P84）表3.2.9-3选用；按双层窗选取，值为0.85。td2—地点修正系值，按技术措施（P84）表3.2.9-5选用。北京地区修正系数值为0。2.3外窗太阳辐射所形成的逐时冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷LQ，应根据不同情况分别按下列各式计算：当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时 LQ=CsCnCα[F1JzdCl+（Fch-Fl）JshClN](2.1.3)当外窗无外遮阳设施时LQ=CsCnCαF1JzdCl(2.1.4)式中Cs—窗玻璃的遮挡系数，按技术措施（P85）表3.2.10-1选用；Cn—窗内遮阳系数，按技术措施（P85）表3.2.10-2选用；Cα—窗有效面积系数，按技术措施（P85）表3.2.10-3选用；Fch—外窗面积，即窗洞面积；第70页第70页 Jzd—透过玻璃窗太阳总辐射照度，详见《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87附录五（P246→P8→P225），取直接辐射和散射辐射之和；Jsh—透过玻璃窗散射辐射照度；Cl—冷负荷系数，按建筑纬度取值，并考虑有无内遮阳因素，按技术措施（P90～91）表3.2.10-8～9选用；ClN—北向冷负荷系数，同上；F1—窗上受太阳直接照射的面积；2.4内维护结构形成的传热冷负荷当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：     Q=KF(twp+Δtf-tn)(2.1.5)式中Q—稳态冷负荷，下同，W；   twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；   tn—夏季空气调节室内计算温度，℃；   Δtf—附加温升，取临时平均温度与室外温度的差值℃；得热量不大的邻室取0～2℃，得热量〈23w/m取3℃，得热量23～116取5℃，得热量〉116取7℃。本设计附加温升△tf取值为，走廊为1℃，卫生间、楼梯间、电梯间、未标明用途房间为3℃，空调机房、风井、水井、强电弱电井为5℃。第70页第70页 2.5人体散热形成的冷负荷和湿负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷LQ，按下式计算：   LQ=n（q1Cl+q2）CrW=nwCr(2.1.6)式中Cr—群体系数；n—计算时刻空调房间内的总人数；q1—1名成年男子显热散热量，W，按技术措施（P102～103）表3.2.17-1选用；休息区、客房静坐tn=25℃，q1=67W；办公室、棋牌室及其他房间区域轻度劳动tn=25℃，q1=65W。q2—1名成年男子每小时潜热散热量，W，按技术措施（P102～103）表3.2.17-1选用；休息区、客房静坐tn=25℃，q2=41W；办公室、棋牌室及其他房间区域轻度劳动tn=25℃，q2=69W。Cl—人体显热散热冷负荷系数；由于全天室内温度不能保持恒定，可Cl=1；Cr—群集系数，，按技术措施（P103）表3.2.17-3选用；W—1名成年男子每小时散湿量，按技术措施（P102～103）表3.2.17-1选用。房间人数的确定：查《公共建筑节能设计标准》（P102～103）表B.0.6-1人均占有面积：高档客房：30m2,其他20m2。第70页第70页 2.6灯光冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷LQ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：白炽灯：     LQ=Nn1CCL.1(2.1.7)明装荧光灯（镇流器装在空调房间内的荧光灯）     LQ=（N1+N2）n1CCL.1(2.1.8)暗装荧光灯（灯管暗装在吊顶玻璃罩内）     LQ=N1n1n2CCL.1(2..1.9)式中N—白炽灯的功率，kW；N1—荧光灯的功率，kW；N2—镇流器的功率，kW，一般取荧光灯的20%；n1—同时使用系数，查《公共建筑节能设计标准》（P30）表B.0.5-2；n2—考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8；   CCL.1—照明设备散热形成的冷负荷系数；本设计中采用《公共建筑节能设计标准》对灯光冷负荷进行估算，公式如下：LQ=a×F×n1×n2×Cl（2.2.0）第70页第70页 式中a—照明密度值；F—房间占地面积；n1—灯具同时使用系数；n2—灯罩反射系数；Cl—照明形成的冷负荷系数；2.7设备冷负荷电热、电动设备散热形成的冷负荷LQ采用《公共建筑节能设计标准》的计算方法逐时进行计算，公式如下：电热设备散热量LQ=n1×NM×F×CL(2.12.0)式中NM—设备的安装功率，（W/m2)；    n1—同时使用系数，查《公共建筑节能设计标准》（P32）表B.0.7-2；本设计取1。  F—房间的占地面积；CL—电动设备和用具散热的冷负荷系数，本设计取1.0。2.8地面传热形成的冷负荷计算通过地面传热形成的冷负荷采用如下公式进行计算：LQ=KF(tw-tn)（2.2.11）K—传热系数，保温地面取0.35W/（m2℃）F—传热面积；查技术措施（P101）地面传热冷负荷按外墙2米内计算。第70页第70页 2.9冬季热负荷计算及校核围护结构基本耗热量：Q=aβFK（tn-tkg）（2.12.1）a—温差修正系数见表2.1β—附加热负荷，朝向修正率：北、东北、西北取0；西南、东南取-15%～-10%；东、西取5%；南取-25%～-15%。表2.1冬季维护结构温差修正系数表外墙、屋顶、地面以及室外相通的楼板等1.0屋顶与室外空去相通的非采暖地下室上面的楼板0.9非采暖地下室上面楼板、外墙上有窗时0.75外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.6外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.4与有外门窗的非采暖房间的隔墙0.7与无外门窗的非采暖房间的隔墙0.4与有外墙的、供暖的楼梯间相邻的隔墙、多层建筑的底层部分0.8多层建筑的顶层部分0.42.10房间编号及样板房间负荷汇总本次设计房间编号见附表按照上述计算方法计算出的冷、热负荷汇总。以下以地下一层房间1办公室为例，列出负荷汇总表。其他房间及详细计算表见附录。房间编号最大冷负荷（W）湿负荷（g/h）热负荷（W）第70页第70页 房间1办公室6041.841294.8445873空调系统方案的确定空调系统一般均由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需要，它可以组成许多不同形式的系统。在工程商，应考虑建筑物的用途和性质，热湿负荷特点，温湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置，初投资和运行费用等多方面因素，选定合适合理的空调系统。根据负担室内热湿负荷所用的介质不同，空调系统分为：全空气系统，全水系统，空气-水系统，制冷剂系统。全空气系统室内房间的负荷全部由经过处理的空气来负担。由于空气的比热容较小，用于和室内交换热量的空气量大，所以这种系统要求的风道截面积尺寸大，占用的建筑空间较多。全水系统室内负荷全部靠水作为冷热介质来负担。它不能解决房间通风换气的问题，通常不单独采用。空气—水系统负担室内的介质有水又有空气，它既解决了全水系统无法通风换气的困难，又可克服全空气系统要求风管截面大，占用建筑空间多的缺点。制冷剂式系统负担室内负荷以及室外新风负荷的是制冷剂的制冷剂。多用于集中冷却的分散型机组系统和全分散式系统。集中式、半集中式（风机盘管+独立新风）空调系统和单元式空调器相比，每种形式的空调系统特点列表如下：表34.1常用空调系统比较比较项目集中式空调系统单元式空调器风机盘管空调系统第70页第70页 设备布置与机房机房面积较大，层高较高。1.设备成套、紧凑，可以安装在房间内，也可以安装在空调机房；2.空调机房面积较小，机房层高较低；3.机组分散布置，敷设各种管线较麻烦。1.只需要新风空调机房，机房面积小；2.机组分散布置，敷设各种管线较麻烦。风管系统1.空调送回风管系统复杂，占用空间多，布置困难；2.支风管和风口较多时不易调节风量。1.系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易达到均匀；2.小型机组余压小，又是难于满足风管布置和必需的新风量。1.放在室内时，有时不接送、回风管；2.当和新风系统联合使用时，新风管较小。节能与经济性1.可实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少冷水机组运行时间；2.对于热湿负荷变化不一致或是室内参数不同的房间，室内温湿度不易控制且不经济；3.部分房间停止工作部需空调时，整个空调系统仍要运行，不经济。1.不能实现全年多工况节能运行调节，大多用电加热，耗能大；2.灵活性大，各空调房间可根据需要停开。1.灵活性大，节能效果好，可根据各室负荷情况自行调节；2.盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率；3.无法实现全年多工况节能运行调节。使用寿命使用寿命长使用寿命短使用寿命长第70页第70页 安装设备与风管的安装工作量大，周期长。1.安装投产快；2.对旧建筑改造和工艺的变更的适应性强。安装投产快，介于集中式空调系统和单元式空调器之间。温湿控制可以严格地控制室内温度和相对湿度。对室内温度要求较低，室外湿球温度较高、新风量要求较多时，较难满足。对室内温湿度要求较严时，难于满足。3.1方案比较及确定本设计中的建筑为酒店，地下一层有办公室、标间、棋牌室、员工宿舍、员工餐厅等类型的房间。其中办公室和标间、棋牌室的特点如下：空间不大，功能单一，每个人舒适感不同，主要设备为电器。这些特点决定了上述房间需要分房间进行精确调节。经过比较，上述房间适合使用风机盘管系统。首先，房间进深不大，而风机盘管系统适合于进深小于6米的房间，刚好符合；其次，这些房间不属于大空间，吊顶高度不应太低，因此吊顶空间不是很大，而超薄型风机盘管可以满足；最后，也是最重要的一点，每个人的热舒适感有很大差异，每个房间都需要进行精确调节，而风机盘管加新风系统恰好拥有这个特点。结合以上分析，最后决定在上述房间使用风机盘管加新风系统。新风处理至与室内空气焓值相同的状态点。具体过程见图2.2。1员工餐厅、员工培训教室等房间人员数量波动比较大，需要根据负荷的变化实时调节送风量，因此采用全空气变风量系统，在每个送风口采用“压力无关”型的送风末端，并配合使用变频风机。系统风量的调节采用变静压法，以员工餐厅的送风末端的阀门开度为信号来调节变频风机的转速，达到调节系统风量的目的。第70页第70页 空气处理方案采用采用一次回风处理方案.其冬夏季处理过程见图2.2、图2.3。3.2系统划分主要依据防火分区的划分，尽量在同一防火分区内采用同一系统，在穿越防火分区时需设置防火阀。办公室使用时间为8小时，因此销售室、财务室，总经理室等办公性质的房间（防火分区B06）采用一个系统。休息区和棋牌室(防火分区B05)的人员随营业时间和入住人数变动比较大，划分为一个系统，考虑到节约一个机房的成本，变电所(防火分区B04）也划入该系统。员工餐厅、员工活动室、员工培训教室（防火分区B08）的使用具有相同的特点，划分为一个系统。另外，在地下车库设机械排风系统。3.3送风量和新风量的确定3.3.。1送风量的确定空气调节系统的送风量通常依照夏季最大的室内冷负荷，按下式计算确定：（3.1）式中：——送风量（kg/s）；——室内冷负荷（kW）；　——室内湿负荷（kg/s）；　　　——室内空气的焓值（kJ/kg）；　　　——送风状态下的空气的焓值（kJ/kg）；　　——室内空气的含湿量（g/kg）；第70页第70页 　　　——送风状态下的空气的含湿量（g/kg）；和都是已知的，室内状态点在图上的位置已经确定。因此，只要过点作线，也能确定点，从而算出送风量。3.3.2 送风量的计算全空气系统的送风量的计算以员工餐厅为例，其他房间计算详细结果见附表。计算热湿比：=7324.76/1701.9*3600=15494在焓湿图上找出室内状态点；室内状态点：N点。干球温度：25℃；焓值：53.1kJ/kg.干空气；含湿量：10.9g/kg。采用露点送风方式，由热湿比和室内状态点N确定在焓湿图上的送风状态点O。送风状态点：O点。干球温度：15.9℃；焓值：39.1kJ/kg.干空气；含湿量：9.5g/kg；。送风量：=7324.67/(53.1-39.1)/1000=0.52kg/s送风温差：△t=25-15.9=9.1＜10℃符合空调精度要求。下图为员工餐厅空气处理过程在焓湿图上的表示。第70页第70页 第70页第70页 图2.1员工餐厅员工餐厅一次回风夏季空气处理过程第70页第70页 图2.2风机盘管夏季空气处理过程（新风不承担室内负荷）下表为各房间送风状态点和送风量的的确定：表3.22.2-1防火分区B08各房间送风状态点房间iodo送风温度送风温差总送风量kJ/kgg/kg℃℃m3/h空调房间21（员工餐厅）39.109.515.99.11883.5空调房间22（员工培训教室）42.1010.316.009.002486.87空调房间23（员工活动室）42.5010.515.609.401353.57空调房间25（女更衣室）41.7010.215.809.20946.65空调房间26（男更衣室）42.4810.316.108.90962.88空调房间27（办公室）42.5010.316.108.90548.37第70页第70页 风机盘管+独立新风送风量的计算以棋牌室室为例，其他房间见附表：预选房间新风量=人员数*所需风量=4*30=120m3/h计算热湿比：=1236.81/226.92*3600=19621新风机管道温升：0.5℃新风机组露点相对湿度：95%风机盘管露点相对湿度：95%风机盘管的处理过程如下图：计算结果：送风状态点：O点，干球温度：16.2℃；焓值：41.6kJ/kg.干空气；含湿量：10.1g/kg；。新风机组末状态点：L点，干球温度：25.1℃；焓值：51.1kJ/kg.干空气；含湿量：10.1g/kg。3.3.3新风量的确定空调房间新风量应取以下三者的最大值:1.空调系统的新风量不应小于总送风量的10%；2.局部排风和保证室内正压所需的新风量之和；3.保证各房间每人每小时所需的新风量（卫生要求）。3.3.4新风量的计算本次设计采用的计算方法如下:依据卫生要求：新风量Gw=人数×满足卫生要求所需新风量；第70页第70页 依据最小新风比10%：新风量Gw=送风量×最小新风比；依据局部排风和保持正压所需之和的新风量：新风量Gw=房间体积×保证室内正压所需要的换气次数。各房间新风量计算结果如下表。表2.43.3地下一层各房间新风量房间号保证卫生要求新风量保证室内正压新风量总送风量的10%房间新风量m³/hm³/hm³/hm³/h空调房间1办公室160.00420.42150.24420.42空调房间2（人力资源室）80.00180.3488.20180.34空调房间3（财务室）80.00180.3486.77180.34空调房间4（总经理室）20.0090.1741.4490.17空调房间5（总经理室附属标间）50.0090.1745.1590.17空调房间6（办公室）80.00180.3493.49180.34空调房间7（保安室）80.0090.1758.7690.17空调房间8（保安宿舍）73.6190.1750.6290.17空调房间9（销售室）80.00316.19104.70316.19空调房间10（无线机房）20.3699.7485.7199.74空调房间11（网络及通讯机房）61.42300.95258.39300.95空调房间12（客房部）60.0099.7455.2399.74空调房间13（客房部附属标间）60.0099.7450.7899.74空调房间21（员工餐厅）900.00287.28188.35900.00空调房间22（员工培训教室）900.00256.10248.69900.00空调房间23（员工活动室）160.31224.44135.36224.44空调房间25（女更衣室）300.00132.6494.66300.00空调房间26（男更衣室）300.00132.6496.29300.00空调房间27（办公室）102.7768.1054.84102.77空调房间34（棋牌室）120.0053.3232.05120.00第70页第70页 空调房间35（棋牌室）120.0053.3232.63120.00空调房间36（棋牌室）120.0053.3232.63120.00空调房间37（棋牌室）120.0053.3232.63120.00空调房间38（棋牌室）120.0053.3232.63120.00空调房间39（棋牌室）120.0037.0930.58120.00空调房间40（棋牌室）120.0077.3146.34120.00空调房间41（棋牌室）120.0053.3235.36120.00空调房间42（棋牌室）120.0053.3235.36120.00空调房间43（棋牌室）120.0053.3235.36120.00空调房间44（棋牌室）120.0053.3237.82120.00空调房间45（值班室）32.7691.7341.8191.73空调房间46（休息区）640.00975.24202.67975.24空调房间47（服务间）38.1396.0922.8096.0923.4回风量、排风量的确定对于办公室，因采用风机盘管加新风系统的建筑中，当外窗密封性能一般、窗缝较多、室内有正压要求时，可以不设置集中排风系统；回风量=送风量-新风量。对于防火分区B08各房间，因采用集中式全空气空调系统，不设置机械排风，由门及窗缝自然排风，回风量=送风量-新风量。对于卫生间，为了保持负压态，需要设置强制排风，查有关规范，计算排风量应按10次/h算。以下以总经理室附属标间卫生间为例进行计算，其他类似房间排风量计算见附表。体积V=10.8m2×3.6m=38.9m3排风量L=24.538.9×10=245389m3对于地下车库，按6次的换气次数进行通风量的计算。第70页第70页 体积V=3150m2×3m=9450m3排风量L=9450×6=56700m3m3依据风量选择松下天花板型换气扇，型号为FV32CD8C，尺寸320mm×320mm，额定排风量为420m3/h，额定功率48W，噪音39dB。3.5空调机组负荷、冷水机组供冷负荷及市政供热负荷计算3.5.1全空气系统空气机组负荷的计算以员工餐厅为例：夏季空调机组负荷=室内冷负荷+新风负荷=Q新+L新*ρ新(hw-hn)=7324.76+900*1.2（82.7-53.1）*1000/3600=20.4kW冬季空调机组负荷=室内冷负荷+新风负荷=Q新+L新*ρ新(hn-hw)=1795.1+900*1.2（39.1-（-10.7））*1000/3600=16.7kW3.5.2新风机组负荷的计算以棋牌室为例：夏季新风机组负荷=新风负荷=L新*ρ新(hw-hl）=120/3600*1.2*(82.7-51.1)*1000=1264W冬季新风机组负荷第70页第70页 3.6气3.6气流组织计算流组织计算3.6.1气流组织的意义l空调系统处理后的空气，经送风口送入空调房间，与室内空气进行热质交换后由回风口排出，必然引起室内空气的流动，形成某种形式的气流流型和速度场，速度场往往是其它场（如温度场、湿度场和浓度场）存在的前提和基础，所以不同恒温精度、洁净度和不同使用要求的空调房间，往往也要求不同形式的气流流型和速度场。l工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境，但大风速是令人厌烦的。我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s，夏季不应大于0.3m/s。l影响气流组织的因素很多，如送风口的位置及型式，回风口的位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响更为重要。l空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到空调房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。气流设计的任务是合理的组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、湿度能更好的满足工艺要求及人们的舒适感要求。l3.6.2送风形式的选择空气调节空间气流分布的形式有多种第70页第70页 ，取决于送风口的形式及送排风口的布置方式。1.上送下回。由空间上部送入空气由下部排出的“上送下回”送风形式。在这种气流分布形式中，送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气混掺的距离，能够形成比较均匀的温度场和速度场。2.上送上回。其特点是可以将送回风管管道集中于空间上部。3.下送上回。下送方式要求降低送风温差，控制工作区内的风速，但其排风温度高于工作区温度，具有一定的节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。4.中送风。在某些高大空间内，若实际工作区在下部，则不需要将整个空间都作为控制调节的对象。这种送风方式可以节省能耗，但是它会造成空间竖向温度分布不均匀，存在着温度“分层”现象。空气调节房间的主要送风形式：1.散流器、孔板或条缝型风口顶送；2.百叶风口或条缝型风口侧送；3.喷口送风。对于本次设计，将一层建筑空间分为三个大的区域：标准间区域，大堂区域及游泳池区域。办公区域单个房间不大，进深小于6m,而且吊顶高度不是很高，不适宜使用下送风，因此选择双层百叶侧送的送风形式；休息区和员工餐厅，空间较大，人员活动区在下部，因此对于一般空间，采用散流器顶送。第70页第70页 3.6.3回风形式的选择1.对于标准间区域，使用风机盘管后回风，回风口采用单层百叶风口，并且采用吊顶回风方式，回风直接进入风机盘管内。风机盘管及新风管道做局部吊顶处理。2.对于全空气系统的回风，回风口就近设置，节约管道耗材。回风口采用方形散流器。3.6.54办公室侧送百叶气流组织计算1）确定送风量，之前计算已经给出，见表2.3。依据送风量及房间负荷选择相应的风机盘管。2）确定风口个数。依据建筑图纸，布置送风口，新风口。回风口一般设在风机盘管下方。3）确定送、回风口的风速Vs及风口尺寸。采用假定流速法进行计算。送风风速3-5m/s，回风风速2-4m/s。4）利用各修正系数图求得K1K2K3。5）计算射流轴心速度衰减：=式中x—水平贴附射流长度；6）检查△tx：根据式=第70页第70页 7）检查贴附冷射流的贴服长度：根据式xl=z=下面以总经理室为例进行计算，其他房间详细计算见附表。区域长×宽×高为7.0m×4.2m×3.5m，局部吊顶高度为3.5m。1）房间送风量L=414m3/h。2）选用双层百叶风口，其m1=3.4，n1=2.4(文献[1]表5-2)，风口尺寸定位0.25m×0.2m，有效面积系数为0.8，F0=0.04。3）设定长度x=7.0-0.5+(3.5-2-0.1)=7.9m（取工作区高度2m,风口中心距顶棚0.1m，离墙0.5m为不保证区域）。4）选用1个风口，对于该射流而言，Fn=4.2×3.5/1=14.75）利用各修正系数求K1、K2、K3。按，查文献[1]图5-13，曲线1得K1=0.96。按l/x=4.2/6.4=0.66,查文献[1]图5-14，曲线1，得K2=1，即不考虑射流重合的影响。由于不属于垂直射流，因此不考虑K3。6）计算射流轴心速度衰减：由于该房间的工作区处于射流的回流区，射流到达计算断面x处的风速可以比回流区高，一般可取规定风速的两倍，即（为回流区风速）。现取，则第70页第70页 6）计算换气次数：已求得送风量L=414m3/h，则此时换气次数为4.03次。上述计算结果满足换气次数的要求。7）检查△tx：所以△tx=9×⊿t0=9×0.10=0.9℃＜1℃。8）检查贴服冷射流的贴附长度：计算z值：可见，贴附长度为4.84m，风口位置距墙为5.5m,不保证区域为0.5m，基本满足要求。其余双层百叶风口侧送房间的气流组织计算见附表。第70页第70页 3.6.6散流器顶送气流组织计算3.6.5散流器顶送气流组织计算下面以员工餐厅员工餐厅为例进行计算，其他房间详细计算见附表。员工餐厅设六个散流器均匀送风，每块区域长×宽×高为5.m×4.6m×2.7m，局部吊顶高度为2.7m。1）房间送风量L=1883.5/6=313.9m3/h。1）采用FK型方形散流器，按3个散流器布置，每个散流器对应面积水平射程分别为2m和1.4m,平均射程取l=(2+1.4)/2=1.7m垂直射程X=4.35-2=2.35m2）房间总送风量L=430.6m3，对应每个散流器的送风量为430.6/3=143.53m3选择露点送风，送风温差3）散流器尺寸初步定位120×120（mm），则出风速度=m2检查：根据下式式中—1.41（文献[3]表5-2，10）；—根据0.1=2.54，查文献[3]图5—13，按查得；—均取1.第70页第70页 代入各值可得：4）检查计算检查结果表明均满足要求。5）检查射流贴附长度：=0.5Z因此，在保证范围内，贴附射流长度满足要求。选择FK-10方形散流器，风口尺寸为120×120（mm）。其余散流器顶送房间的气流组织计算见附表。3.6.7喷口侧送风的气流组织计算l初选喷口直径ds、喷口倾角、喷口安装高度h；l计算相对落差y/ds和相对射程x/ds；l根据要求达到的气流射程x和垂直落差y，按照下列公式计算阿基米德数Ar。l当=0且送冷风时以下以一层大堂南侧（图面下部）（编号155）为例进行计算，其他第70页第70页 详细计算数据见附表。房间总风量为8400m3/h，夏季送风温度18.7℃，工作区温度26℃。采用球形喷口侧送风，回风方式为机房回风。1）设=0，工作区高度为2m，初选ds=0.3m。x=15m，y=2.35m2）计算相对落差y/ds和相对射程x/ds，3）计算阿基米德数Ar。因为=0，所以4）计算送风速度Vs因为Vs在4～10m/s的范围内，所以该送风速度满足要求。5）计算喷口的个数向上取整，n=5个实际送风速度Vs=6.61m/s6）计算射流末端轴心速度vx和射流平均速度vp第70页第70页 因为vp在0.2～0.5m/s范围内，所以满足工作区风速要求。4.风管水管布置及水力计算第70页第70页 4.1风管的布置风管布置的原则：1．风管布置应注意整齐、美观和便于检修、测试；2．风管布置时要尽量减少局部阻力。根据上述原则进行风管的布置，图见一层风管平面布置图。4.2风管的水力计算通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。其主要目的是,确定各管段的断面尺寸和阻力，保证系统内达到要求的风量分配，最后确定风机的型号和动力消耗。风管设计的基本任务：确定风管的形状和选择风管的尺寸；计算风管的沿程阻力和局部阻力；与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。风管水力计算方法：假定流速法。为了保证各送、排风点达到预期的风量，在水力计算完成后必须进行阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%。若超出上述规定，则应采用下面几种方法使其阻力平衡：在风量不变的情况下，调整支管管径；在支管断面尺寸不变情况下，适当调整支管风量；阀门调节。计算系统的总阻力：沿程阻力的计算公式（2.7.4.1）式中：Rm——单位长度的比摩阻，Pa/mL——管长，m第70页第70页 局部阻力的计算公式:（2.7.4.2）式中：Z——局部阻力，Pa；ξ——局部阻力系数；v——与ξ对应的风道断面平均速度,m/s。以下以地下一层全空气系统（防火分区A08）为例进行计算，其他详细计算结果见附表。管段编号见图4.1管段1：根据L=481.44m3/h，v=5.6m/s，由文献[2]表11.2-3查出管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。所选管段的断面尺寸要符合通风管道统一标准。F1=200×120（mm2）R1=2.6Pa/m同理可查得管段2，3，4，5，6，7，8的断面尺寸及单位长度摩擦阻力，具体结果见表2.5。查文献[1]表11.2-2，确定各管段的单位长度摩擦阻力。查文献[1]表11.3-1，确定各管段的局部阻力系数：统计各管段的沿程长度和局部阻力构件，计算结果见表4.1。第70页第70页 管段1：根据L=481.44m3/h，v=5.6m/s，由文献[2]表11.2-3查出管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。所选管段的断面尺寸要符合通风管道统一标准。F1=200×120（mm2）R1=2.6Pa/m同理可查得管段2，3，4，5，6，7，8的断面尺寸及单位长度摩擦阻力，具体结果见表2.5。查文献[1]表11.2-2，确定各管段的单位长度摩擦阻力。查文献[1]表11.3-1，确定各管段的局部阻力系数：统计各管段的沿程长度和局部阻力构件，计算结果见表2.5。表2.5地下一层防火分区B08风管水力计算汇总表图4.1地下一层防火分区B08风管示意图以管段1为例，沿程摩擦阻力Py=11.51*0.53=6.10Pa，局部阻力第70页第70页 构件有一个直流三通ξ为0.04，一个90°弯头ξ为0.63，两个方形散流器ξ为1.28。表4.1地下一层防火分区B08风管水力计算汇总表编号G(m3/h)L(m)形状D(mm)H(mm)υ(m/s)比摩阻/Pa/m局部阻力系数1481.4411.51矩形2001205.570.533.232962.882.27矩形2002006.691.82.7532316.453.06矩形4002008.043.160.0442789.781.99矩形6302006.153.52.7553985.731.46矩形6302008.791.930.0464534.093.65矩形8002007.871.652.7576417.588.88矩形80020011.142.31.7982483.064.13矩形5002006.903.051.66以管段1为例，沿程摩擦阻力Py=11.51*0.53=6.10Pa，局部阻力构件有一个直流三通ξ为0.04，一个90°弯头ξ为0.63，两个方形散流器ξ为1.28。Pj=(0.04+0.63+1.28*2)*1.2/2*5.57^2=60.17Pa。管段1的压力损失为Py+Pj=6.10+60.17=66.27Pa。各管段的沿程摩擦阻和局部阻力损失表2.6表2.64.2送风系统最不利环路压力计算结果汇总编号ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)16.1060.1766.2724.0973.7777.8639.671.5511.2246.9762.4169.3852.821.854.6766.02102.24108.26720.42133.32153.75812.6047.3859.98第70页第70页 最不利环路的总阻力损失为551.4Pa，组合式空调机组的压力损失为混合段+初效过滤段+表冷/加热段=13+100+240=353Pa风机的校核：根据本系统计算的风量和冷量，选择ZK组合式空调系列，型号为ZK10，其自带风机余压选择9750Pa而最不利环路阻力为904.4Pa，小大于7950Pa，故应重选机组自带风机负荷需求。经校核其他系统的风机也均满足相应系统的要求。4.34.3水系统的布置水系统的布置空调水系统包括冷水和冷却水系统两部分，它们有不同类型可供选择。表2.8.14.3空调水系统比较：类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求第70页第70页 三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多没有冷、热混合损失单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高根据以上各系统的特征及优缺点，结合本设计大楼的实际情况，本设计空调水系统选择闭式、同程、双管制、一次泵变流量系统，这样布置的是优点用户侧水流量随负荷变化而变化，便于用户的调节，节约能源。4.,。4水管的水力计算4.4.1冷冻水系统的水力计算在空调水系统中，常用水管的管材有焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管及PVC塑料管几种。镀锌钢管与无缝钢管通常用于空调冷、热水及冷却水系统。镀锌钢管的PVC塑料管的特点是不易生锈，对于空调冷凝水管来说是比较合适的。综合各方面因素，在本设计中，水管均采用镀锌钢管。水管的阻力由两部分组成：沿程阻力和局部阻力。第70页第70页 管径的确定：（4.2.7.3）式中：Mw——水流量，m3/sV——水流速，m/s局部阻力:（2.7.4.5）式中：ξ-----局部阻力系数ρ-----水的密度，1000m3/kgV——水流速,m/s（2.7.4）沿程阻力:式中：R——单位长度的沿程阻力,又称比摩阻,，Pa/mL——管段长度，m运用假定流速法进行水力计算，确定出管径后计算沿程损失与局部损失。现以水管的最不利环路的水力计算为例。计算结果列于下表。第70页第70页 管段管长m流量l/min管径mm流速m/s动压pa比摩阻pa/m局部阻力系数局部阻力pa沿程阻力pa总阻力pa21.573561250.48117650.2529.210213135.113501250.48113150.50.222.676979241.553461250.471112460.222.138140350.693401250.461073680.442.825429761.533371250.461051780.331.427230474.363311250.451012560.220.21116113681.533271250.44993421.2118.452364291.513211250.44951280.328.6193222101.513171250.43931420.218.6214233114.203121250.42901830.217.97697871216.23081250.42872200.217.535643581136.523021250.41842400.216.815651582142.663011250.41842820.216.8750767155.503011250.41833390.433.318651898162.123001000.41831240.324.9263288175.512991000.41831090.216.56016171812.12981000.41821240.216.415001517195.542981000.40821300.216.4720737201.842971000.40811500.216.3276292215.792961000.40811781.297.210311128222.852961000.40813410.432.29721004235.272931000.40791340.323.7706730241.682871000.39761400.215.22352502511.12121000.29421490.28.316541662263.942001000.27371550.27.4611618272.202001000.27371640.27.4361368282.022001000.27371640.27.43313392927.6191800.26341640.26.745264533301.11187800.25322330.9229.7259288第70页第70页 312.66180800.25303050.515.0811826322.57176800.24293100.514.4797811331.43170800.23272910.513.3416429343.8167800.23261170.512.9445457350.7154800.21221090.255.57682362.39151800.21211240.24.2296301371.65147800.20201300.24.0215218382.26144800.20191500.47.7339347391.45140800.19181780.35.4258264402.32138800.19183410.23.5791795411.92134800.18161341.219.7257277422.08128700.17151400.34.5291296432.32120700.16131490.253.3346349442.71109700.15111550.22.2420422454.5692700.1381640.21.6748749461.9919250.030.341640.40.1326326470.4414200.020.171640.30.17272483.496200.010.032330.20.0813813492.006200.010.033051.20.06106105081.73591000.491193100.559.425327253865163.2541.801250.742712910.5135.51839118527总阻力85004管段管长m流量l/min管径mm流速m/s动压pa比摩阻pa/m局部阻力系数局部阻力pa沿程阻力pa总阻力pa21.573561250.48117650.2529.210213135.113501250.48113150.50.222.676979241.553461250.471112460.222.138140350.693401250.461073680.442.825429761.533371250.461051780.331.4272304第70页第70页 74.363311250.451012560.220.21116113681.533271250.44993421.2118.452364291.513211250.44951280.328.6193222101.513171250.43931420.218.6214233114.203121250.42901830.217.97697871216.23081250.42872200.217.535643581136.523021250.41842400.216.815651582142.663011250.41842820.216.8750767155.503011250.41833390.433.318651898162.123001000.41831240.324.9263288175.512991000.41831090.216.56016171812.12981000.41821240.216.415001517195.542981000.40821300.216.4720737201.842971000.40811500.216.3276292215.792961000.40811781.297.210311128222.852961000.40813410.432.29721004235.272931000.40791340.323.7706730241.682871000.39761400.215.22352502511.12121000.29421490.28.316541662263.942001000.27371550.27.4611618272.202001000.27371640.27.4361368282.022001000.27371640.27.43313392927.6191800.26341640.26.745264533301.11187800.25322330.9229.7259288312.66180800.25303050.515.0811826322.57176800.24293100.514.4797811331.43170800.23272910.513.3416429343.8167800.23261170.512.9445457350.7154800.21221090.255.57682362.39151800.21211240.24.2296301371.65147800.20201300.24.0215218第70页第70页 382.26144800.20191500.47.7339347391.45140800.19181780.35.4258264402.32138800.19183410.23.5791795411.92134800.18161341.219.7257277422.08128700.17151400.34.5291296432.32120700.16131490.253.3346349442.71109700.15111550.22.2420422454.5692700.1381640.21.6748749461.9919250.030.341640.40.1326326470.4414200.020.171640.30.17272483.496200.010.032330.20.0813813492.006200.010.033051.20.06106105081.73591000.491193100.559.425327253865163.2541.801250.742712910.5135.51839118527总阻力85004运用假定流速法进行水力计算，确定出管径后计算沿程损失与局部损失。现以水管的最不利环路的水力计算为例，管段如图4.2。计算结果列于上表4.5。第70页第70页 图4.2地下一层空调水系统示意图4.4.2冷却水系统水力计算运用假定流速法进行水力计算，确定出管径后计算沿程损失与局部损失。计算结果详见表4.5。在计算中焊接弯头ξ取0.87，闸阀ξ取0.07。4.5冷却水系统水力计算表管段号流量m3/h流量L/s管径(DN）Vm/sRPa/mL(m)△Py=RL(Pa)∑ε△Pj=△Pd*∑ε△P进水188522501.11362635366.2335297065回水188522501.11362635366.23352970654.4.3冷凝水管的设计第70页第70页 风机盘管、新风机组在运行过程中产生的冷凝水由冷凝水管排出。风机盘管的凝结水都是自流排出的,凝水盘很浅,排水余压很小,因而要做好排水管的坡度,以防排水不畅凝水溢出,湿损吊顶装修。排放凝结水的管路的系统设计中，应注意以下几点：（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位；（2）冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。采用聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应设置保温层。（3)冷凝水管的公称直径D（mm）,一般情况下可以按照机组的冷负荷Q（kW），按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：Q≤7KW，DN=20mm;Q=7.1-17.6KW,DN=25mm;Q=17.7-100KW,DN=32mm;Q=101-176KW,DN=40mm;Q=177-598KW,DN=50mm;Q=599-1055KW,DN=80mm;Q=1056-1512KW,DN=100mm;Q=1513-12462KW,DN=125mm;Q≥12462KW,DN=150mm.本设计中冷凝管沿水流方向保持0.01第70页第70页 的坡度，且保证没有积水部位，就近排入卫生间地漏。在实际应用过程中，若冷凝水盘处于机组的负压段，凝水盘出口处应设置出口与大气相通的水封，其高度比凝水盘处的负压大50％左右。连接到设备冷凝水管的尺寸由设备决定。一般情况下，每1kw的冷负荷每小时约产生0.4kw左右的冷凝水，在潜热负荷较高的情况下，每1kw冷负荷约产生0.8kw的冷凝水。在本设计中，采用了根据机组的冷负荷，按上述（3）数据近似选定冷凝水的公称直径。本设计具体冷凝水管选择详见水系统图。第70页第70页 5.空调设备的选择5.1风机盘管的选择风机盘管机组是空调机组的末端机组之一,就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种,可以按室内安装位置选定,同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。换热器表面的凝结水滴入接水盘内，然后通过凝水管不断地被排入下水道中。本设计中风机盘管主要根据各房间的冷量、风量及中档风速选型原则作为参考来选择风盘型号，具体型号见附表7。5.2新风机组的选择对于风机盘管加独立新风系统，每个半集中系统都应设置一个新风机组，本设计中新风机组的选择主要根据风量及新风负荷选取新风机组。新风机组的型号见附表1。第70页第70页 5.3空调机组的选择对于该建筑,防火分区B08采用了全空气一次回风系统，各房间冷负荷之和为64.1kW、风量8181m3/h来选择机组型号,机组型号为ZK10，额定通风量10m3/h，制冷量为72.5kW（27℃DB/19.5℃WB）。5.4冷水机组的选择空调冷源包括天然冷源和人工冷源。目前常用的人工冷源设备有电动压缩式冷水机组和溴化锂吸收式冷水机组两大类。本设计是根据建筑物空气调节规模、用途、冷负荷、所在地区的气象条件、能源结构等情况综合考虑来选定冷水机组的。在选择冷水机组的时候，不仅考虑了机组在额定工况或名义工况下的性能，还考虑了机组的综合部分负荷的性能，以使冷水机组在工作周期内的能耗最低。该建筑所需总冷冻水量为130m3/h，选用两台海尔变频螺杆机组，每台机组所提供的冷冻水量为78m3/h，其型号为LSBLG130D/(BP)，名义制冷量455kW，蒸发器水流量78m3/h，水阻力46kPa，冷凝器水流量94m3/h，水阻力46kPa。第70页第70页 5.5水泵的选择5.55.5.1冷冻水泵的选择.1冷冻水泵的选择在空调水系统中，水泵的形式选择与水路的系统的特点、场地条件、经济性及本身的特点因素有关。一般来说，空调系统所采用的均为离心泵，因为其压头和流量都比较容易满足水系统的要求。从水泵安装形式来看，有卧式泵、立式泵和管道泵，从水泵的构造来看，可分为单吸泵和双吸泵。（1）水泵流量的确定选用一次泵，流量等于冷水机组蒸发器的额定流量再附加10%的余量；单台冷水机组的额定水流量为78m³/h。根据水泵工作时，取流量储备系数=1.1。则单台水泵的流量为78×1.1=85.8m³/h（2）水泵扬程为克服一次环路的阻力损失，其中包括一次环路的管道阻力和设备阻力并附加10%的余量。根据选型原则，选择三台冷冻水泵（两用一备）。水泵扬程H按下式计算：H=·Hmax（8-15.1）式中：H——水泵扬程，m;Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降，mH2O；第70页第70页 ——扬程储备系数取=1.1。系统总阻力85kPa末端风机盘管阻力：19.5kPa蒸发器阻力46kPa集水器和分水器的阻力约为45kPa。H=1.1×（85+19.5+46+45+45）=264.55kPa=26.5mH2O所以选择上海凯泉标准卧式，两用一备，型号为KQW125/550-55/2，其单台流量为96m³/h，扬程为26.7mH2O，转速2960r/min，电机功率55kW。5.5.2冷5.5.2冷却水泵的选择却水泵的选择选用冷却泵，流量等于冷水机组冷凝器的额定流量再附加10%的余量。流量=188*1.1=206.8m³/h冷却水泵所需扬程计算式：(58-2)式中：—冷却水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,mH2O—设备阻力损失第70页第70页 —冷却塔中水的提升高度，约为2m—冷却塔喷嘴喷雾压力，约为5m冷却水系统沿程和局部阻力损失约为14.1kPa，冷凝器阻力为94kPa，经计算，冷却水泵的扬程为17.8mH2O。所以选择上海凯泉标准卧式，两用一备，型号为KQW125/250-11/4，其单台流量为120m³/h，扬程为18.5mH2O，转速1480r/min，电机功率11kW。5.5.3水泵配管布置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。55.5.4补水泵的选择.5.4补水泵的选择本设计中，补水泵的扬程应比循环水泵至少多出5m，以保证能顺利将补水第70页第70页 加入系统中。因此，补水泵扬程=冷冻水泵扬程+5m。故选择上海凯泉KQW50/160-3/2，水流量为8.8m³/h，扬程为33m，转速2960r/min，电机功率3kW。5.6冷却塔的选择冷却塔型式有自然通风喷水冷却塔和机械通风冷却塔两大类。由于自然通风型式主要受自然通风状态的影响，因而冷却效率和降温效果差，且体积和占地面积大，因此目前应用较多的是机械通风式冷却塔。机械通风冷却塔均采用通风机或鼓风机为动力，其又分为湿式机械通风冷却塔、干式机械通风冷却塔、干－湿式机械通风冷却塔三种类型。在干式机械通风冷却塔中，循环水走管程，表冷器在通风机送风作用下，使管束内循环水冷却，热量排向大气。干式塔的最大优点是节约水资源，缺点是通风设备能耗较高，投资高。本设计中，计算出的冷却塔的流量为206.8m³/h，故选用立式玻璃钢SC-105型冷却塔，其单台冷却塔的流量为105m³/h，冷却塔与制冷机组一一对应，它必须满足制冷机的冷却水系的要求，所以选择两台。5.7软水器的选择再生的方式：时间型、流量型。软化是运用离子交换器的原理，用软化器中的钠离子交换树脂吸附水中的钙、镁离子，释放钠离子。水质软化的反应方程式为：（其中R代表树脂本体）2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+第70页第70页 吸附钙、镁离子饱和后的树脂经过钠盐溶液的处理，可重新转化为钠型而恢复其交换能力，这一再生过程的反应式为：R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2上述正向和反向离子交换的反复进行，就可使软化水持续不断地产生。系统水容量依照建筑面积选取。对于供冷与热交换器供暖来说，全空气系统系数为0.4-0.55，空气-水空气系统为0.7-1.3。本设计两种系统均涉及，因此可取1.0。建筑面积31105m3，因此水容量Vs=31105L。选取型号为AHRH-2.5-BL-DA，处理水量为1.6—2.5t/h，安装尺寸为1200×500×1900（mm）。5.8软5.8软化水箱的选择化水箱的选择依照参考文献[1]P203026.8.3水系统的补水中，软化水箱的贮水容积，可按补水泵小时流量的0.5-1.0配置。本设计中按照8.8m3/h流量设置，因此软化水箱容积为8.8m3。选择方形不锈钢软化水箱，尺寸为1800×1800×2800(mm)。5.5.9定压罐的选择9定压罐的选择1.调节容积应小于3分钟的补水泵流量第70页第70页 （1）当采用定速泵：单台补水泵流量为8.815m³/h，Vt≥8.815×3/60=0.75(m³)=750（L）（2）当采用变速泵：可采用定速泵的1/3,即250L。2．系统最大膨胀量按下表常用空调采暖水系统单位水容量的膨胀量系统类型空调冷水空调热水采暖水供/回水温度（℃）7/1260/5085/6095/70膨胀量（L/m³）2.6114.5124.2230.66已求得系统水容量为Vc=23.8，所以：系统最大膨胀量Vp=14.51×23800=（L），此水量回收至补水箱，也就是补水箱负责承纳系统的膨胀量。3.定压罐的工作压力值：（1）安全阀的开启压力P4=1000KPa(补水点处允许工作压力)（2）膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3=0.9×P4=900KPa（3）补水泵启动压力P1=465KPa，也就是补水点最低压力（4）补水泵停泵压力（电磁阀关闭压力）P2=0.9×P3=0.9×900=810kPa4.定压罐容积选择（1）采用定速泵，定压罐最小容积（2）采用变速泵，定压罐最小容积根据以上算出的最小容积，选择一个S3N20H61型定压罐（采用变速泵），其容积为2000L，工作压力为10bar，直径为1280mm，高度为2230mm。第70页第70页 5.10换热器的选择应根据用途及使用要求选用换热器的类型，各类型换热器的选用应在技术经济比较基础上进行[4]。本栋建筑接入市政热力供暖，蒸汽压力为0.6MPa。经计算，所需换热器的流量为55.7t/h，故选用两台螺旋扰动盘管式汽水换热器，型号为LPQS-8300，单台换热器的换热面积为29.9㎡，被加热水的流量为179.530t/h，阻力为3.6kPa，加热蒸汽压力为0.6MPa，流量为8.21t/h，换热量为5.23MW。5.11分集水器的选择分/集水器，习惯上称为集管，也称母管，是一种利用一定长度、直径较粗的短管，焊上多根并联接管接口而形成的并联接管设备。设置集管的目的：一是为了便于连接通向各个并联环路的管道；二是均衡压力，使汇集在一起的各个环路具有相同的起始压力或终端压力，确保流量分配均匀。5.12确定分集水器的管径本建筑采用市政管网供热，热水60℃。经计算，负一至三层立管管径为DN125DN125镀锌钢管的内径为125mm，其断面面积为连接管的断面积为取Vm=1.2m/s第70页第70页 则分/集水器应有的断面积为DN70的管径经计算，dn=209mm。分/集水器的筒体直径D（mm）,一般为1.5～3dmax。已知dmax=325mm，所以选取筒体直径D=700mm。由参考文献[1]查得：分/集水器的工作压力Pw约为0.60MPa，当筒体直径D=700mm时，应选取分/集水器壁厚为6mm。分水器的长度L可按下式进行计算：集水器的长度L可按下式进行计算：6.空调系统的保温、消声、减震6.空调系统的保温、消声、减震第70页第70页 6.1空6.1空调系统保温保冷的目的调系统保温保冷的目的暖通空调设备与管道需要保温、隔热的原因主要有：1）减少系统的冷热损失，节能且保证输送的冷热媒参数不偏离用户要求；2）防止设备或管道温度过高，而致人烫伤，或引起易燃物爆炸，或辐射强度过高而造成对人的损害；3）防止设备或管道温度过低而结露。除防腐层外，保温隔热结构由保温层和保护层组成。保温层由保温材料构成，是实现保温隔热的主要组成部分。保温材料应具有导热系数小，重量轻，有一定的机械强度，吸水率小，不腐蚀管材的特点，另外还应考虑易于安装施工，造价低和使用寿命长。保护层的作用是防止保温层受到碰撞而破损，防止水分侵入保温层降低其性能，美化外观。本设计采用玻璃钢。6.1.1冷冻水管的保温设计计算公式为：其中：—防止结露的保温层最小厚度，；—保温材料导热系数，采用PEF聚乙烯高发泡保温材料，其导热系数为W/(m2·℃)，为管道内介质与管道周围空气露点温度的平均值；第70页第70页 —保温层外表面换热系数，一般为5.8～11.6W/(m2·℃)，取8.14W/(m2·℃)；—保温层外的空气露点温度。如果在空调房间内，应该按空调房间的参数来确定，如果不在空调房间内，则应该按照室外最热月计算参数（36.3℃）确定；—管道内介质温度，对于空调循环水管取7℃；—管道外空气温度，在室内取26℃，室外的取36.3℃，为了安全起见取后者；—保温前管道的外径，。根据计算公式，当空调循环水温度为7/12℃时，各种管径的保温层厚度见表9.1。表69.1空调冷冻水管的保温层厚度公称直径DN20DN25DN32DN40DN50保温层厚度mm3535354040公称直径DN65DN80DN100DN125DN150保温层厚度mm40454545456.24管道的消声、减振的措施6.24.1.空调系统噪声源噪声往往是影响室内声环境的一个主要因素，为了给用户提供一个清静的环境，必须对可能产生噪声的地方采取相应的消声措施第70页第70页 。对于设有空调等建筑设备的现代建筑，室外及室内两个方面都受到噪声的影响。一般而言室外噪声源是经过围护结构穿透进入的，而建筑物内部的噪声主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。包括其中的冷却塔、空调制冷机组、通风机、风管、风阀等产生的噪声。其中主要的噪声源是通风机。风机噪声是由于叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成，后者由转数和叶片数确定其噪声频率。6.24.2空调系统的消声设计空调系统消声设计应考虑噪声的频谱特性、室内允许的噪声标准、通风机噪声、风管中产生的气流噪声和从风管管壁传入风管内的噪声、风管系统噪声的自然衰减、消声器的声衰减量以及隔声室的隔声量等。具体策略如下：1.应将风量大的系统分成若干小系统；2.选用高效率、低噪声的通风机；3.风量一定时，尽量降低风管系统的压力损失及选用转速低的风机，必要时可用双风机。4.阀门，分支管三通等部件需采用较厚的钢板。弯头及分支管三通等气流急剧转弯处，宜装设导流叶片。对于消声要求严格的房间，末端采用消声软管与风口连接，以防止气流通过调节阀时产生的噪声传入室内；5.空气处理机组混风处和机组出口设置静压箱，内贴消声材料；6.通过高噪声房间的管道要做隔声处理，避免振动或者高噪声传入管内；7.在本设计中，所有吊顶式新风机组均采用外包消声材料进行消声；8.冷却塔设在室外，它们的噪声影响周围环境。因此要对其噪声进行控制。方法就是尽量选用低噪声的设备，选择合理的设备位置以及采用隔声屏障等。第70页第70页 6.4.32.3空调系统的减振机房内各种有运动部件的设备都会产生振动，它直接传给基础和连接的管件，并以弹性波传到其他房间去，又以噪声的形式出现。另外，振动还会引起构件（如楼板）、管道振动，有时会危害安全。因此必须对振源采取隔振措施。制冷机组、水泵、空气处理机组、锅炉等设备的接口均采用软接头连接。软接头有二种：橡胶软接管和不锈钢波纹管。前者隔振减噪的效果很好，但是不能耐高温高压，其耐腐蚀性能也很差。空调采暖等水系统中大都采用这种接管。制冷剂管道中用不锈钢波纹管（能耐高温高压和耐腐蚀，但价格较高），风机进出口和风管间的软管则采用帆布材料制作，以防止振动的传播。管道每隔一段设置管道减振吊架或减振支承，在管道穿越墙、楼板或者屋面时采用软连接，减振器和减振吊架可以用金属弹簧、橡胶或其他减振材料，如软木、泡沫橡胶、空气弹簧等制作。削弱由机器传给基础的振动是通过消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源和它的基础之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮软木等）,可以使从振源传出的振动得到一定程度的削弱。此外，也可以在仪器和它的基础之间安装弹性构件来减轻外界振动对仪器的影响。在设计和选用减振器时，应注意以下几个问题：1．当设备转速n>1500r/min时，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶减振器；设备转速<1500r/min时，宜用弹簧减振器。2．减振器承受的荷载不应该超过允许工作荷载。第70页第70页 3．选择橡胶减振器时，应考虑环境温度对减振器压缩变形量的影响，计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/3～1/2采用。橡胶减振器应尽量避免太阳直接照射或者油类接触。第70页第70页 致谢毕业设计即将结束了，在过去的几个月里，我们小组5人在指导老师李安桂的带领下，紧张而有序的安排自己的时间，互帮互助共同探讨，共同解决很多设计中的问题，克服了很多难题，这使大家受益匪浅。首先，要感谢我的指导老师对我的悉心指导和帮助。在设计过程中，老师细致入微的指导，不厌其烦的讲解，以及对实际工程的引用使我受益匪浅，少走了很多弯路。在和老师交流的过程中，我认识到自己的各项不足，了解到实际工程与课本知识的异同，认识到自己对课本上所学的知识还没有达到融会贯通，认识到实际工程的复杂性等等一系列的问题。但是通过这次设计，使我对以上方面有了进一步的理解。我相信这次毕业设计在将来会使我更加有信心面对工作及学习的难题和挑战。还要感谢指导空调设计的其他各位老师，让我们接触更多的工程实例，对课本的理论知识有了更系统更深入的了解，促进我们将理论应用到实际，在实际中发现问题，解决问题。还要感谢陪我们一路走来的师兄，在他及其他师兄的帮助下，顺利的完成了本次设计的绘图，也是在和他的交流中，学习到了更多前人的经验与知识。最后还要感谢和我一起战斗了几个月的小组成员们，在你们的陪伴下完成了大学本科最后一个设计，度过了大学里最后的一段令人留恋的时光。虽然设计过程中充满艰辛与疲惫，但是当设计成果摆在眼前的时候，这一些都不算什么。虽然在设计中解决了许多的问题，但是仍然有很多考虑不周的地方，恳请老师多多指教，我愿意接受批评和并及时改正。第70页第70页 致谢毕业设计即将结束了，在过去的几个月里，我们小组5人在指导老师李安桂的带领下，紧张而有序的安排自己的时间，互帮互助共同探讨，共同解决很多设计中的问题，克服了很多难题，这使大家受益匪浅。首先，要感谢我的指导老师对我的悉心指导和帮助。在设计过程中，老师细致入微的指导，不厌其烦的讲解，以及对实际工程的引用使我受益匪浅，少走了很多弯路。在和老师交流的过程中，我认识到自己的各项不足，了解到实际工程与课本知识的异同，认识到自己对课本上所学的知识还没有达到融会贯通，认识到实际工程的复杂性等等一系列的问题。但是通过这次设计，使我对以上方面有了进一步的理解。我相信这次毕业设计在将来会使我更加有信心面对工作及学习的难题和挑战。还要感谢指导空调设计的其他各位老师，让我们接触更多的工程实例，对课本的理论知识有了更系统更深入的了解，促进我们将理论应用到实际，在实际中发现问题，解决问题。还要感谢陪我们一路走来的师兄，在他及其他师兄的帮助下，顺利的完成了本次设计的绘图，也是在和他的交流中，学习到了更多前人的经验与知识。最后还要感谢和我一起战斗了几个月的小组成员们，在你们的陪伴下完成了大学本科最后一个设计，度过了大学里最后的一段令人留恋的时光。虽然设计过程中充满艰辛与疲惫，但是当设计成果摆在眼前的时候，这一些都不算什么。虽然在设计中解决了许多的问题，但是仍然有很多考虑不周的地方，恳请老师多多指教，我愿意接受批评和并及时改正。第70页第70页 再次感谢在设计过程中给与我帮助的老师和同学们！第70页第70页 参考文献[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京：建筑工业出版社，2008[2]赵荣义等.空气调节.北京：中国建筑工业出版社，1996[3]孙一坚主编.简明通风设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1997[4]何青等.旅馆建筑空调设计.北京：中国建筑工业出版社，1995[5]中华人民共和国建设部.GB50189-2005.公共建筑节能设计标准.中国建筑工业出版社,2005[6]全国民用建筑设计技术措施·通空调动力.中国建筑标准设计研究所，2003[7]DGJ32-J96-2010江苏省公共建筑节能设计标准，2010[8]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012[9]电子工业部第十设计研究院空气调节设计手册北京：中国建筑工业出版社，1995第70页第70页'